(57)【要約】【課題】  電荷転送部の電荷転送容量の増加や、漏れ光によるスミアを低減し、特性を向上できる固体撮像素子を提供すること。【解決手段】  本発明にかかる固体撮像素子は、光電変換を行う複数の受光素子が並列に配列された受光素子列１０２，１０３と、受光素子列１０２，１０３上にそれぞれ形成されたカラーフィルタ１０７，１０８と、カラーフィルタ１０７，１０８上に形成され、カラーフィルタ１０７を介して受光素子列１０２に第１の方向へ向かって入射光を伝搬し、カラーフィルタ１０８を介して受光素子列１０３に第２の方向へ向かって入射光を伝搬するフィルタ上層膜１０９と、を有するものである。【選択図】  図１
2007073683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換を行う複数の受光素子が並列に配列された第１及び第２の受光素子列と、
前記第１及び第２の受光素子列上にそれぞれ形成された第１及び第２のカラーフィルタと、
前記第１及び第２のカラーフィルタ上に形成され、前記第１のカラーフィルタを介して前記第１の受光素子列に第１の方向へ向かって入射光を伝搬し、前記第２のカラーフィルタを介して前記第２の受光素子列に第２の方向へ向かって入射光を伝搬する伝搬層と、
を有する固体撮像素子。
【請求項２】
前記第１の方向は、前記第１の受光素子列の表面に対しほぼ垂直な方向であり、
前記第２の方向は、前記第２の受光素子列の表面に対し前記第１の受光素子列側から前記第２の受光素子列側へ向かって斜め方向である、
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項３】
前記伝搬層は、
第１の入射面から前記第１の受光素子列へ入射光を伝搬する第１の伝搬部と、
前記第１の入射面と異なる方向の第２の入射面から前記第２の受光素子列へ入射光を伝搬する第２の伝搬部と、を有する、
請求項１又は２に記載の固体撮像素子。
【請求項４】
前記第１の入射面の方向は、前記第１の受光素子列の表面とほぼ平行な方向であり、
前記第２の入射面の方向は、前記第１の受光素子列側から前記第２の受光素子列側へ向かって前記伝搬層の膜厚が厚くなる方向である、
請求項３に記載の固体撮像素子。
【請求項５】
前記第１の伝搬部の中央と前記第２の伝搬部の中央との距離よりも、前記第１の受光素子列の中央と前記第２の受光素子列の中央との距離の方が長い、
請求項３又は４に記載の固体撮像素子。
【請求項６】
前記第２の伝搬部は、前記第２の受光素子列と重なる位置に形成されている、
請求項３乃至５のいずれか一つに記載の固体撮像素子。
【請求項７】
前記第２の伝搬部は、前記第２の受光素子列と重なる一部の入射面の方向が、前記第２の受光素子列の表面とほぼ平行である、
請求項３乃至６のいずれか一つに記載の固体撮像素子。
【請求項８】
前記第２の伝搬部のうち、前記第２の受光素子列の表面とほぼ平行な入射面上に遮光膜を有している、
請求項７に記載の固体撮像素子。
【請求項９】
光電変換を行う複数の受光素子が並列に配列された複数の受光素子列と、
前記複数の受光素子列上にそれぞれ形成された複数のカラーフィルタと、
前記複数のカラーフィルタ上に形成され、前記複数のカラーフィルタのそれぞれを介して、前記複数の受光素子列のうち中央側の受光素子列に第１の方向へ向かって入射光を伝搬し、前記複数の受光素子列のうち両端側の受光素子列に第２の方向へ向かって入射光を伝搬する伝搬層と、
を有する固体撮像素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子に関し、特に、複数の受光素子列を有する固体撮像素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、スキャナやファクシミリ等で用いられるリニアイメージセンサ（一次元イメージセンサ）や、デジタルカメラやデジタルテレビカメラ等で用いられるエリアイメージセンサ（二次元イメージセンサ）に固体撮像素子が利用されている。
【０００３】
図４及び図５を用いて、従来のカラーリニアイメージセンサの構成例について説明する。図４は、従来のカラーリニアイメージセンサの平面図であり、図５は、図４のＡ−Ａ'断面図である。
【０００４】
図４に示すように、このカラーリニアイメージセンサは、光電変換を行う受光素子を一列に配列した受光素子列４０１，４０２，４０３を有している。この３列の受光素子列４０１〜４０３は、それぞれ青色、緑色、赤色用の受光素子列であり、一方向に向かって並列に設けられている。
【０００５】
受光素子列４０１〜４０３のそれぞれに隣接して、各受光素子で発生した電荷を転送する電荷転送部が設けられる。図では、受光素子列４０１と４０２の間の領域に、受光素子列４０２の奇数番目の受光素子の電荷を転送する電荷転送部４０４が設けられ、受光素子列４０２と４０３の間の領域に、受光素子列４０２の偶数番目の受光素子の電荷を転送する電荷転送部４０５が設けられている。電荷転送部４０４，４０５は、受光素子列４０１〜４０３と並列に設けられている。電荷転送部４０４，４０５の延在方向が電荷転送方向であり、受光素子列４０２で光電変換された電荷は、電荷転送方向へ向かって転送され、出力アンプを経て色信号として出力される。
【０００６】
受光素子列４０１〜４０３のそれぞれと隣接する電荷転送部との間には、素子分離領域が設けられ、各受光素子とその受光素子の電荷を転送する電荷転送部との間には、電荷読み出し領域が設けられる。
【０００７】
図では、受光素子列４０１と電荷転送部４０４の間、及び、受光素子列４０３と電荷転送部４０５の間に、素子分離領域４０６が設けられている。受光素子列４０２と電荷転送部４０４，４０５の間には、素子分離領域４０６と電荷読み出し領域４０７が交互に設けられている。
【０００８】
図５に示すように、半導体基板５０６の上部に受光素子列４０１、電荷転送部４０４、受光素子列４０２、電荷転送部４０５、受光素子列４０３が形成されている。半導体基板５０６上に、フィルタ下層膜５０５が形成され、フィルタ下層膜５０５の内部には、遮光膜５０１が形成されている。
【０００９】
フィルタ下層膜５０５上に、カラーフィルタ５０２，５０３，５０４が形成されている。カラーフィルタ５０２〜５０４は、それぞれ青色、緑色、赤色用のカラーフィルタである。カラーフィルタ５０２〜５０４は、受光素子列４０１〜４０３と同じ方向に延在して形成され、それぞれ受光素子列４０１〜４０３と重なる位置に配置されている。
【００１０】
フィルタ下層膜５０５内の遮光膜５０１は、受光素子列４０１〜４０３のそれぞれと重なる領域に開口部を有している。カラーフィルタ５０２〜５０４からの入射光は、それぞれ遮光膜５０１の開口部を介して受光素子列４０１〜４０３に入射する。
【００１１】
図４及び図５において、４０８，４０９，４１０は、それぞれ受光素子列４０１，４０２，４０３の中心位置である。中心位置４０８と４０９の間、及び、中心位置４０９と４１０の間が、ライン間隔４１１である。
【００１２】
このライン間隔４１１は、リニアイメージセンサを使用する機器であらかじめ決められた値であり、例えば、コピー機やスキャナなどの機器では、電荷転送方向の画素間隔の整数倍となっている。
【００１３】
受光素子列４０１〜４０３は、被写体の同一の部分を撮像して、３色の信号を合成して撮像した画像を再現させるため、たとえば青色の受光素子列４０１が被写体のある部分を撮像した場合、緑色の受光素子列４０２および赤色の受光素子列４０３は時間的に遅れて同一場所を撮像することになる。青色の受光素子列４０１で検出した信号および、緑色の受光素子列４０２で検出した信号は、赤色の受光素子列４０３が同じ部分の信号検出するまで保持しておく必要があり、そのために外部メモリが必要となってくる。ライン間隔４１１が広いほどその間の撮像するライン数が増え、その信号を保持しておくべき外部メモリの容量は大きくなるため、リニアイメージセンサを使用した機器を製造する場合、このライン間隔４１１を小さくすることが望まれる傾向にある。
【００１４】
尚、従来の固体撮像素子として特許文献１及び２が知られている。
【特許文献１】特開２００３−６９００１号公報
【特許文献２】特開２００５−３９７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
図６は、図５の従来のカラーイメージセンサの断面うち、受光素子列４０２、電荷転送部４０５、受光素子列４０３の部分を拡大したものである。緑色の受光素子列４０２と緑色の電荷転送部４０５との間には、電荷読み出し領域４０７が形成され、緑色の電荷転送部４０５と赤色の受光素子列４０３との間には、素子分離領域４０６が形成されている。
【００１６】
図に示すように、この場合のライン間隔４１１は、受光素子列４０２の中央から受光素子列４０３の中央までの距離であり、受光素子列４０２または４０３と、電荷読み出し領域４０７と、電荷転送部４０５と、素子分離領域４０６のそれぞれの幅の合計となる。上記のように、ライン間隔４１１はあらかじめ決められているため、これらの寸法がライン間隔４１１によって制限されることになる。
【００１７】
例えば、受光素子の感度向上などのために受光素子列の面積を大きく確保しようとすれば、電荷転送部４０５や素子分離領域４０６を小さくしなければならない。電荷転送部４０５の幅を小さくすると、電荷転送容量が減少することになり、出力信号のダイナミックレンジの低下につながる。また、素子分離領域４０６を小さくすると、電荷転送部４０５が本来電荷転送するべき受光素子列４０２とは反対側に隣接した受光素子列４０３へ入射した入射光６０１が遮光膜５０１で反射し漏れ光６０２が発生する。そうすると、この漏れ光６０２などに起因する偽信号（スミア）の影響が出る可能性が高くなり、特性を劣化させる原因となる。ライン間隔４１１が小さくなるほどこれらの影響は顕著に表れる。
【００１８】
このように、従来の固体撮像素子では、所定のライン間隔によって、受光素子列や電荷転送部、素子分離領域等のサイズが制限されるため、ダイナミックレンジの低下やスミアの発生など、特性が劣化するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明にかかる固体撮像素子は、光電変換を行う複数の受光素子が並列に配列された第１及び第２の受光素子列と、前記第１及び第２の受光素子列上にそれぞれ形成された第１及び第２のカラーフィルタと、前記第１及び第２のカラーフィルタ上に形成され、前記第１のカラーフィルタを介して前記第１の受光素子列に第１の方向へ向かって入射光を伝搬し、前記第２のカラーフィルタを介して前記第２の受光素子列に第２の方向へ向かって入射光を伝搬する伝搬層と、を有するものである。
【００２０】
この固体撮像素子によれば、各受光素子列へ入射する入射光の方向が異なるため、受光素子列に入射される位置をずらすことができる。これにより、所定のライン間隔に制限されることなく、受光素子列の間隔を広げることができるため、電荷転送部の電荷転送容量の増加や、漏れ光によるスミアを低減し、特性を向上することができる。
【００２１】
本発明にかかる固体撮像素子は、光電変換を行う複数の受光素子が並列に配列された複数の受光素子列と、前記複数の受光素子列上にそれぞれ形成された複数のカラーフィルタと、前記複数のカラーフィルタ上に形成され、前記複数のカラーフィルタのそれぞれを介して、前記複数の受光素子列のうち中央側の受光素子列に第１の方向へ向かって入射光を伝搬し、前記複数の受光素子列のうち両端側の受光素子列に第２の方向へ向かって入射光を伝搬する伝搬層と、を有するものである。
【００２２】
この固体撮像素子によれば、各受光素子列へ入射する入射光の方向が異なるため、受光素子列に入射される位置をずらすことができる。これにより、所定のライン間隔に制限されることなく、受光素子列の間隔を広げることができるため、電荷転送部の電荷転送容量の増加や、漏れ光によるスミアを低減し、特性を向上することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、電荷転送部の電荷転送容量の増加や、漏れ光によるスミアを低減し、特性を向上できる固体撮像素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
発明の実施の形態１．
まず、本発明の実施の形態１にかかる固体撮像素子について説明する。本実施形態にかかる固体撮像素子は、カラーフィルタ上にフィルタ上層膜を設け、入射光が３列の受光素子列の外側へ向かって入射されることを特徴としている。
【００２５】
ここで、図１及び図２を用いて、本実施形態にかかる固体撮像素子の構成について説明する。この固体撮像素子は、カラーリニアイメージセンサを構成する素子であり、その平面図は、図４と同様である。すなわち、カラーリニアイメージセンサは、３列の受光素子列が並列に延在しており、各受光素子列の間に電荷転送部を有し、受光素子列と電荷転送部の間に素子分離領域もしくは電荷読み出し領域を有している。
【００２６】
図１は、本実施形態にかかる固体撮像素子の断面図を示している。図１に示すように、この固体撮像素子では、半導体基板１２１の上部に光電変換を行う受光素子列１０１，１０２，１０３が形成されている。受光素子列１０１は、主に青色を光電変換し青色の色信号を生成するための受光素子列であり、、受光素子列１０２は、主に緑色を光電変換し緑色の色信号を生成するための受光素子列であり、受光素子列１０３は、主に赤色を光電変換し赤色の色信号を生成するための受光素子列である。
【００２７】
受光素子列１０１と受光素子列１０２の間に、電荷転送部１０４が形成され、受光素子列１０２と受光素子列１０３の間に、電荷転送部１０５が形成されている。ここでは、電荷転送部１０４，１０５は、受光素子列１０２の電荷を転送する緑色用の電荷転送部である。例えば、電荷転送部１０４は、受光素子列１０２の奇数番目の受光素子の電荷を転送し、電荷転送部１０５は、受光素子列１０２の偶数番目の受光素子の電荷を転送する。
【００２８】
受光素子列１０１と電荷転送部１０４の間、及び、受光素子列１０３と電荷転送部１０５の間には、素子分離領域１２２が形成されている。電荷転送部１０４と受光素子列１０２の間、及び、受光素子列１０２と電荷転送部１０５の間には、素子分離領域もしくは電荷読み出し領域が形成されいる（不図示）。
【００２９】
半導体基板１２１上には、フィルタ下層膜１２０が形成され、フィルタ下層膜１２０の内部には、遮光膜１１１が形成されている。フィルタ下層膜１２０上に、カラーフィルタ１０６，１０７，１０８が形成されている。カラーフィルタ１０６〜１０８は、それぞれ受光素子列１０１〜１０３と同じ方向に延在して形成され、それぞれ受光素子列１０１〜１０３と重なる位置に配置されている。カラーフィルタ１０６は、主に青色を透過するフィルタであり、カラーフィルタ１０７は、主に緑色を透過するフィルタであり、カラーフィルタ１０８は、主に赤色を透過するフィルタである。
【００３０】
フィルタ下層膜１２０内の遮光膜１１１は、受光素子列１０１〜１０３以外の領域を覆うように形成され、受光素子列１０１〜１０３のそれぞれと重なる領域に開口部を有している。カラーフィルタ１０６〜１０８からの光は、それぞれ遮光膜１１１の開口部を介して受光素子列１０１〜１０３に入射する。つまり、カラーフィルタ１０６を介して光の青色成分が受光素子列１０１に入射され、カラーフィルタ１０７を介して光の緑色成分が受光素子列１０２に入射され、カラーフィルタ１０８を介して光の赤色成分が受光素子列１０３に入射される。
【００３１】
カラーフィルタ１０６〜１０７上に、フィルタ上層膜１０９が形成されている。フィルタ上層膜１０９は、例えば、透明の膜であり、フィルタ上層膜１０９上から入射する入射光をカラーフィルタ１０６〜１０８へ伝搬する伝搬層である。
【００３２】
フィルタ上層膜１０９は、光が入射される表面（入射面）１１０が凹状に形成されており、受光素子列１０１〜１０３の上方に凹部１０と、凹部１０の両側に厚膜部１１を有している。フィルタ上層膜１０９は、この凹部１０によって、カラーフィルタ１０６〜１０８を介して、受光素子列１０１〜１０３へそれぞれ異なる方向へ向かって（異なる角度で）入射光を伝搬する。
【００３３】
凹部１０は、凹部１０の中央、すなわち、受光素子列１０２の上方に薄膜部（第１の伝搬部）１２を有し、薄膜部１２の両側、すなわち、受光素子列１０１，１０３の上方にテーパ部（第２の伝搬部）１３を有している。フィルタ上層膜１０９は、中央の薄膜部１２で膜厚が最も薄く、薄膜部１２から厚膜部１１にかけてテーパ部１３で膜厚が厚くなり、厚膜部１１で膜厚が最も厚い。すなわち、フィルタ上層膜１０９は、受光素子列１０１，１０３の上方において、半導体基板１２１の外側に向かって、厚さが増している。
【００３４】
尚、半導体基板１２１の外側に向かう方向（外側方向）とは、３列の受光素子列において、中央の受光素子列１０２から両側の受光素子列１０１，１０３へ向かう方向である。半導体基板１２１の中央（内側）に向かう方向（中央方向もしくは内側方向）とは、３列の受光素子列において、両側の受光素子列１０１，１０３から中央の受光素子列１０２へ向かう方向である。
【００３５】
薄膜部１２及び厚膜部１１の表面１１０は、半導体基板１２１の表面（受光素子列の表面）と平行である。すなわち、薄膜部１２及び厚膜部１１において、その表面から上方へ延びる法線は、半導体基板１２１の表面と垂直となる。したがって、薄膜部１２に入射した入射光（不図示）は、屈折せずに、薄膜部１２から受光素子列１０２へ向かって、受光素子列１０２の表面に対しほぼ垂直な方向（第１の方向）に入射される。
【００３６】
テーパ部１３の表面１１０は、半導体基板１２１の表面（受光素子列の表面）に対し斜めに傾斜している。特に、テーパ部１３の表面１１０は、半導体基板１２１の外側へ、膜厚が厚くなる方向へ傾斜している。すなわち、テーパ部１３において、その表面から上方へ延びる法線は、半導体基板１２１の中央に向かって傾くことになる。
【００３７】
したがって、テーパ部１３に入射した入射光１１６は、テーパ部１３においてスネルの法則に従い半導体基板１２１の外側に向かって屈折する。よって、入射光１１６は、テーパ部１３から受光素子列１０１，１０３へ向かって、受光素子列１０１，１０３の表面に対し半導体基板１２１の外側に斜め方向（第２の方向）に入射される。このため、入射光１１６は、従来の半導体基板表面に入射する位置１１８，１１９よりも半導体基板外側にずれた位置１１７に入射することになる。本実施形態では、この入射光１１６の半導体基板外側へのずれ１１７だけ受光素子列１０１，１０３を半導体基板外側へ向かってずらした位置に配置する。これにより、受光素子列１０２と受光素子列１０３，１０１の間隔が広がり、電荷転送部１０４，１０５や素子分離領域１２２の幅も広がる。
【００３８】
図において、１１３，１１４，１１５は、それぞれ受光素子列１０１，１０２，１０３の本来の中心位置（図５の従来の受光素子列の中心位置）である。また、１１３，１１５は、テーパ部１３の中心、１１４は薄膜部１２の中心でもある。本来の中心位置１１３と１１４の間、及び、本来の中心位置１１４と１１５の間が、ライン間隔１１２である。本実施形態では、受光素子列１０１，１０３の位置をずらしているため、ライン間隔１１２よりも、受光素子列１０１と受光素子列１０２の間隔、及び、受光素子列１０２と受光素子列１０３の間隔の方が長い。
【００３９】
図２は、図１のフィルタ上層膜１０９のテーパ部１３及び受光素子列１０３近傍の詳細図である。上記のように、テーパ部１３の表面１１０は、半導体基板１２１の表面に対し角度θで傾いており、テーパ部１３の表面１１０の法線２０１は、半導体基板１２１の表面の法線に対し、半導体基板１２１中央に向かって角度θで傾いている。
【００４０】
このθが、テーパ部１３における光の入射角となり、入射光１１６は、屈折角（出射角）θ'の角度で屈折する。Φは、入射角θと屈折角θ'の差であり、光が屈折せずに入射した場合の入射方向との差である。ここで、受光素子列１０３上の遮光膜１１１の表面からテーパ部１３の表面１１０の光入射点までの距離をｈ、受光素子列１０３上のフィルタ上層膜１０９の屈折率をｎとすると、入射光１１６の遮光膜１１１表面への入射位置のずれｄ（１１７）は、次の式１となる。
ｄ  ＝  ｈ  ×  ｔａｎ｛  θ  −  ｓｉｎ−１（ｓｉｎθ÷n）  ｝      （式１）
【００４１】
したがって、このずれｄ（１１７）だけ、受光素子列１０３をずらして配置することができる。受光素子列１０１についても同様である。つまり、法線の傾き量θ（テーパ部１３の傾き）と半導体基板上のフィルタ上層膜１０９の屈折率（ｎ）から計算される光の屈折量に従い、受光素子列１０１，１０３とその遮光膜１１１の開口部の位置を半導体基板外側へ向かってずらす。
【００４２】
受光素子列１０１，１０３上の遮光膜１１１の半導体基板中央寄りの開口端位置を、本来の開口端位置からｄだけずらすことにより、本来のライン間隔１１２は維持したまま受光素子列１０２と受光素子列１０１，１０３の間隔を広げることができる。
【００４３】
このずれｄだけ広がった部分を電荷転送部１０４，１０５の幅に振り分ければ電荷転送容量を増加させることができる。また、素子分離領域１２２の幅に振り分ければ、漏れ光が起こりにくくなるためスミアを低減することができる。
【００４４】
このように、本実施形態では、３列の受光素子列のカラーフィルタ上にフィルタ上層膜を設け、この上層膜表面のテーパにより、入射光が半導体基板の外側（３列の受光素子列の両側）へ向かって広がるようにした。これにより、受光素子列と遮光膜開口部の位置を半導体基板外側へずらすことが可能になり、本来のライン間隔を広げることなく、受光素子列間隔や電荷転送部、素子分離領域の幅を広げることができる。この結果、電荷転送部の電荷転送容量の増加によるダイナミックレンジの拡大や、漏れ光によるスミアの低減を図り、固体撮像素子の特性を向上することができる。
【００４５】
発明の実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２にかかる固体撮像素子について説明する。本実施形態にかかる固体撮像素子は、フィルタ上層膜のテーパ部を実施の形態１よりも小さくすることを特徴としている。
【００４６】
ここで、図３を用いて、本実施形態にかかる固体撮像素子の構成について説明する。尚、固体撮像素子の全体の構成は、図１と同様であり、説明を省略する。
【００４７】
図３は、３列の受光素子列のうちの一端側の受光素子列の近傍の断面図である。図３の構成要素を図１と対応させると、３０１は受光素子列１０２、３０２は受光素子列１０３、３０３は電荷転送部、３０４は遮光膜１１１、３０５はカラーフィルタ１０７、３０６はカラーフィルタ１０８、３０７はフィルタ上層膜の表面１１０である。
【００４８】
実施の形態１では、テーパ部１３が、受光素子列１０１，１０３のほぼ全面と重なるように形成されている。したがって、実施の形態１ではテーパ部１３によって入射光が傾いた分、半導体基板上に到達する光が広がり、形成する遮光膜１１１の開口部の幅がその分広がってしまうことになり、半導体基板の幅方向の寸法に影響が出てしまう。
【００４９】
そこで、本実施形態では、テーパ部１３の幅を狭くしている。図３のように、受光素子列３０２の一部はテーパ部１３と重なり、受光素子列３０２の他の部分は厚膜部１１と重なるように形成する。図の３０８〜３０８'の間を受光素子列３０２に対する本来の受光部分（実施の形態１における受光部分）として、フィルタ上層膜の表面３０７の本来の受光部分（３０８〜３０８'）において、半導体基板中央側（テーパ部１３）で、法線の傾きが半導体基板中央寄りになるようにし、３０８〜３０８'における半導体基板外側（厚膜部１１）で、表面が水平になるようにしている。図の３０９は、本来の受光部分（３０８〜３０８'）の中心である。
【００５０】
３０８〜３０８'間で傾斜のある部分（テーパ部１３）と水平になる部分（厚膜部１１）の分岐点を３０８'の位置から半導体基板の中央方向に向かってａの距離の位置に設定する。このａの範囲内で入射した入射光３１０は、受光素子列３０２へ垂直に入射される。テーパ部１３と厚膜部１１の分岐点に入射した入射光３１２が遮光膜３０４に達する位置と、３０８〜３０８'がすべて同一傾斜θであった場合に３０８'から入射した入射光３１１が遮光膜３０４に達する位置との距離ａ'は、次の式２となる。
ａ'＝  ａ  ×  ｔａｎ｛  θ  −  ｓｉｎ−１（ｓｉｎθ÷n）  ｝      （式２）
【００５１】
したがって、最大でこの分（ａ'）だけ半導体基板表面上の一番外側の遮光膜の開口端の位置を半導体基板中央寄りに設定でき、半導体基板の拡大を抑えることができる。
【００５２】
また、水平になる部分が半導体基板の受光素子列の開口部分と重なる場合、本来の開口部分外の光が入ってくることになる。その部分のフィルタ上層膜上に遮光フィルタ３１３を設けることで、遮光膜３０４の開口部以外の部分に入射する光を除去することができる。
【００５３】
このように、本実施形態では、フィルタ上層膜のテーパ部の幅を実施の形態１よりも狭くすることにより、受光素子列上の遮光膜の開口端のうち外側の開口端の位置を半導体基板中央寄りにでき、半導体基板の拡大を抑えることができる。
【００５４】
尚、上述の例のほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形、実施が可能である。例えば、フィルタ上層膜のテーパ（傾き）は、一定の直線方向に限らず、例えば曲線状でもよい。また、カラーフィルタの色は、青・緑・赤以外の色でもよく、例えば、シアン・マゼンダ・イエローでもよい。また、カラーフィルタと受光素子列は、３色に限らず、複数の色ごと設けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明にかかる固体撮像素子の断面図である。
【図２】本発明にかかる固体撮像素子の要部拡大断面図である。
【図３】本発明にかかる固体撮像素子の断面図である。
【図４】従来のカラーリニアイメージセンサの平面図である。
【図５】従来の固体撮像素子の断面図である。
【図６】従来の固体撮像素子の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０１，１０２，１０３  受光素子列
１０４，１０５  電荷転送部
１０６，１０７，１０８  カラーフィルタ
１０９  フィルタ上層膜
１１０  フィルタ上層膜表面
１１１  遮光膜
１１２  ライン間隔
１１３，１１４，１１５  受光素子列の本来の中心位置
１１６  入射光
１１７  遮光膜開口端の本来の開口端からのずれ（ｄ）
１１８，１１９  本来の開口端位置
１２０  フィルタ下層膜
１２１  半導体基板
１２２  素子分離領域
２０１  フィルタ上層膜表面の法線
３０１，３０２  受光素子列
３０３  電荷転送部
３０５，３０６  カラーフィルタ
３０７  フィルタ上層膜表面
３０４  遮光膜
３１０，３１１，３１２  入射光
３０８  受光素子列(赤)の本来の受光部分（半導体基板中央寄り）
３０９  受光素子列(赤)の本来の受光部分の中心（半導体基板外側寄り）
３１３  遮光フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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